桩基础的承载力-荷载传递规律PPT文档格式.ppt

1、n n对对10根桩长为根桩长为2746m的大直径灌注桩的的大直径灌注桩的荷载传递性能的足尺试验结果。试验表明，荷载传递性能的足尺试验结果。试验表明，桩侧发挥极限摩阻力所需要的位移很小，桩侧发挥极限摩阻力所需要的位移很小，粘性土为粘性土为13mm，无粘性土为无粘性土为57mm；除两根支承于岩石的桩外，其余各桩（桩除两根支承于岩石的桩外，其余各桩（桩端持力层为卵石、砾石、粗砂或残积粉质端持力层为卵石、砾石、粗砂或残积粉质粘土）在设计工作荷载下，端承力都小于粘土）在设计工作荷载下，端承力都小于桩顶荷载的桩顶荷载的10。不同荷载下轴力沿深度的变化单桩荷载传递的基本规律n n 基础的功能在于把荷载传递给

2、地基土。基础的功能在于把荷载传递给地基土。作为桩基主要传力构件的桩是一种细长的作为桩基主要传力构件的桩是一种细长的杆件，它与土的界面主要为侧表面，底面杆件，它与土的界面主要为侧表面，底面只占桩与土的接触总面积的很小部分（只占桩与土的接触总面积的很小部分（一一般低于般低于1%），这就意味着桩侧界面是桩向），这就意味着桩侧界面是桩向土传递荷载的重要的，甚至是主要的途径。土传递荷载的重要的，甚至是主要的途径。n n 设桩身轴力为设桩身轴力为Q，桩身轴力是桩顶荷桩身轴力是桩顶荷载载N与深度与深度Z的函数，的函数，Qf（N、Z）n n桩身轴力沿深桩身轴力沿深度分布的实测度分布的实测资料资料n n 桩身轴

3、力桩身轴力Q 沿着深度而逐渐减小；沿着深度而逐渐减小；在桩端处在桩端处Q 则与桩底土反力则与桩底土反力Qp相平衡，相平衡，同时桩端持力层土在桩底土反力同时桩端持力层土在桩底土反力Qp作用作用下产生压缩，使桩身下沉，桩与桩间土下产生压缩，使桩身下沉，桩与桩间土的相对位移又使摩阻力进一步发挥。随的相对位移又使摩阻力进一步发挥。随着桩顶荷载着桩顶荷载N 的逐级增加，对于每级荷的逐级增加，对于每级荷载，上述过程周而复始地进行，直至变载，上述过程周而复始地进行，直至变形稳定为止，于是荷载传递过程结束。形稳定为止，于是荷载传递过程结束。n n 由于桩身压缩量的累积，上部桩身由于桩身压缩量的累积，上部桩身的

4、位移总是大于下部，因此上部的摩阻的位移总是大于下部，因此上部的摩阻力总是先于下部发挥出来；桩侧摩阻力力总是先于下部发挥出来；桩侧摩阻力达到极限之后就保持不变；随着荷载的达到极限之后就保持不变；随着荷载的增加，下部桩侧摩阻力被逐渐调动出来，增加，下部桩侧摩阻力被逐渐调动出来，直至整个桩身的摩阻力全部达到极限，直至整个桩身的摩阻力全部达到极限，继续增加的荷载就完全由桩端持力层土继续增加的荷载就完全由桩端持力层土承受；当桩底荷载达到桩端持力层土的承受；当桩底荷载达到桩端持力层土的极限承载力时，桩便发生急剧的、不停极限承载力时，桩便发生急剧的、不停滞的下沉而破坏。滞的下沉而破坏。n n 桩桩的的长长径

5、径比比L/d是是影影响响荷荷载载传传递递的的主主要要因因素素之之一一，随随着着长长径径比比L/d增增大大，桩桩端端土土的的性性质质对对承承载载力力的的影影响响减减小小，当当长长径径比比L/d接接近近100时时，桩桩端端土土性性质质的的影影响响几几乎乎等等于于零零。发发现现这这一一现现象象的的重重要要意意义义在在于于纠纠正正了了“桩桩越越长长，承承载载力力越越高高”的的片片面面认认识识。希希望望通通过过加加大大桩桩长长，将将桩桩端端支支承承在在很很深深的的硬硬土土层层上上以以获获得得高高的的端端阻阻力力的的方方法法是是很很不不经经济济的的，增增加加了了工工程程造造价价但并不能提高很多的承载力。但

6、并不能提高很多的承载力。桩越长，端阻力所占的比例越低若干特殊桩型的承载性状若干特殊桩型的承载性状n n大直径超长灌注桩的承载特性n n灌注桩的后注浆技术灌注桩的后注浆技术n n嵌岩桩嵌岩桩n n静力压桩静力压桩n n钢管混凝土桩钢管混凝土桩灌注桩的后注浆技术灌注桩的后注浆技术 n n后注浆技术是在灌注桩浇注混凝土以后，后注浆技术是在灌注桩浇注混凝土以后，通过预埋的管子将水泥砂浆注入桩端以下，通过预埋的管子将水泥砂浆注入桩端以下，以挤压桩底的沉渣，压密桩端土层，从而以挤压桩底的沉渣，压密桩端土层，从而提高端承力，也可以将水泥砂浆注入桩侧提高端承力，也可以将水泥砂浆注入桩侧土层中以提高桩侧摩阻力的

7、一种技术。土层中以提高桩侧摩阻力的一种技术。n n根据注浆的目的，可以分成如下不同的根据注浆的目的，可以分成如下不同的注浆类型：注浆类型：n n1）桩端注浆）桩端注浆n n2）桩侧注浆）桩侧注浆n n3）复式注浆）复式注浆n n4）4）压浆修补桩的缺损部位压浆修补桩的缺损部位n n新版新版建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范将灌注桩后将灌注桩后注浆纳入规范，规定了施工的要求和设注浆纳入规范，规定了施工的要求和设计参数的取法。计参数的取法。规范关于后注浆工艺的规定n n后注浆装置的设置后注浆装置的设置n n浆液水灰比浆液水灰比n n注浆终止压力注浆终止压力n n单桩注浆量单桩注浆量n n注浆顺序注浆

8、顺序n n终止注浆的条件终止注浆的条件n n后注浆装置的设置：后注浆装置的设置：n n1.后注浆导管应采用钢管，与钢筋笼加劲后注浆导管应采用钢管，与钢筋笼加劲筋绑扎固定或焊接；筋绑扎固定或焊接；n n2.注浆导管数量，直径小于注浆导管数量，直径小于1200mm的用的用2根，根，12002500mm的用的用3根；根；n n3.桩长超过桩长超过15m，且对承载力增幅要求较且对承载力增幅要求较高时，采用桩端桩侧复式注浆；高时，采用桩端桩侧复式注浆；n n4.桩侧后注浆管阀的设置应结合地层情况、桩侧后注浆管阀的设置应结合地层情况、桩长和承载力增幅要求等因素确定，可桩长和承载力增幅要求等因素确定，可在桩

9、端在桩端515m以上，桩顶以上，桩顶8m以下，每隔以下，每隔612m设置一道注浆阀。设置一道注浆阀。n n浆液水灰比根据饱和度和渗透性确定：浆液水灰比根据饱和度和渗透性确定：n n饱和土：饱和土：0.450.65n n非饱和土：非饱和土：0.70.9n n松散碎石土、砂砾：松散碎石土、砂砾：0.50.6n n注浆终止压力根据土层性质及注浆点的注浆终止压力根据土层性质及注浆点的深度确定：深度确定：n n风化岩、非饱和粘性土、粉土：风化岩、非饱和粘性土、粉土：310MPa；n n饱和土层：饱和土层：1.24MPa。n n单桩注浆量设计时应考虑桩径、桩长、单桩注浆量设计时应考虑桩径、桩长、桩端桩侧土

10、层性质、单桩承载力增幅及桩端桩侧土层性质、单桩承载力增幅及是否复式注浆等因素确定：是否复式注浆等因素确定：n n 注浆量经验系数注浆量经验系数n nn桩侧注浆断面数桩侧注浆断面数n n注浆量以水泥质量计（注浆量以水泥质量计（t）n n注浆顺序：注浆顺序：n n饱和土中，先桩侧后桩端；饱和土中，先桩侧后桩端；n n非饱和土中，先桩端后桩侧；非饱和土中，先桩端后桩侧；n n桩侧桩端注浆间隔时间不宜小于桩侧桩端注浆间隔时间不宜小于2小时。小时。n n成桩后两天才可以注浆；成桩后两天才可以注浆；n n注浆作业点距其他成孔作业点的距离不注浆作业点距其他成孔作业点的距离不宜小于宜小于810m。n n终止注

11、浆的条件：终止注浆的条件：n n1.注浆总量和注浆压力已达到设计要求；注浆总量和注浆压力已达到设计要求；n n2.注浆总量已达到设计值的注浆总量已达到设计值的75，且注浆，且注浆压力超过设计值；压力超过设计值；n n检测条件：检测条件：n n在注浆后在注浆后20天进行；天进行；n n掺入早强剂的可在注浆后掺入早强剂的可在注浆后15天进行检测。天进行检测。n n后压浆具有如下的作用：后压浆具有如下的作用：n n1）胶胶结孔底沉渣，提高单桩承载力，消结孔底沉渣，提高单桩承载力，消除桩的过大沉降；除桩的过大沉降；n n2）增强桩身混凝土与桩侧土的结合，提）增强桩身混凝土与桩侧土的结合，提高侧摩阻力；

12、高侧摩阻力；n n3）修补桩身缺陷部位，保证设计承载力；）修补桩身缺陷部位，保证设计承载力；n n减少桩基的不均匀沉降。减少桩基的不均匀沉降。根根据据一一些些试试验验的的结结果果，认认为为后后压压浆浆处处理理后后可可以以达达到到比比较较好好的的效效果果，对对细细粒粒土土中中的的桩桩，单单桩桩承承载载力力可可提提高高3070；对对粗粗粒粒土土中的桩，增幅可达中的桩，增幅可达60120。压浆后的侧摩阻效应表现为侧摩阻力提高压浆后的侧摩阻效应表现为侧摩阻力提高和桩侧土的剪切刚度提高；从而使摩阻力和桩侧土的剪切刚度提高；从而使摩阻力充分发挥时的位移值移后，这就意味着桩充分发挥时的位移值移后，这就意味着

13、桩的韧性增大。的韧性增大。桩端条件对试桩曲线的影响压浆对侧摩阻力的影响常规桩的曲线压浆桩的曲线n n1）在事故处理、补强中的应用；）在事故处理、补强中的应用；n n单桩承载力不足时的补强；单桩承载力不足时的补强；n n此时只能在桩体外下管注浆。此时只能在桩体外下管注浆。n n2）设计时承载力不能满足要求，事先在桩）设计时承载力不能满足要求，事先在桩体中预设压浆管的加强措施。体中预设压浆管的加强措施。后压浆技术推广应用中的问题主要是如何后压浆技术推广应用中的问题主要是如何控制压浆的均匀性和如何实现注浆的技术控制压浆的均匀性和如何实现注浆的技术要求。压浆后单桩承载力的提高幅度与压要求。压浆后单桩承载力的提高幅度与压浆工艺密切相关，而均匀性和稳定性是在浆工艺密切相关，而均匀性和稳定性是在工程中应用的关键；工程中应用的关键；n n后压浆技术推广应用中的问题主要是如后压浆技术推广应用中的问题主要是如何控制压浆的均匀性和如何实现注浆的何控制压浆的均匀性和如何实现注浆的技术要求。压浆后单桩承载力的提高幅技术要求。压浆后单桩承载力的提高幅度与压浆工艺密切相关，而均匀性和稳度与压浆工艺密切相关，而均匀性和稳定性是在工程中应用的关键；定性是在工程中应用的关键；n n标准化将有助于这一技术的推广应用。标准化将有助于这一技术的推广应用。后注浆增强系数n n后注浆增强系数系通过数十根不同土层后注浆增强系数